钢化玻璃生产工艺及设备

杨建昌+王海东+王文堂

摘 要：主要介绍了钢化玻璃生产工艺过程和钢化玻璃生产线的主要设备及其功能，以期为日后的相关工作提供参考。

关键词：钢化玻璃；生产工艺；生产方法；生产设备

中图分类号：TQ171.6 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.15.108

钢化玻璃是指普通平板玻璃经过加热-淬冷的方法或者其他方法处理后在玻璃表面形成压应力层，以此提高玻璃的机械强度和耐热冲击强度的一种安全玻璃。当其破损时，会形成颗粒状碎片，减少致伤危险。钢化玻璃的抗冲击强度比普通玻璃高4～7倍，抗弯强度比普通玻璃高2～4倍，并且可以有效防止热炸裂。

1 钢化玻璃生产工艺

1.1 钢化玻璃生产方法

目前，主要有2种生产钢化玻璃的方法，一种是物理钢化法，还有一种是化学钢化法。我们所说的钢化玻璃通常特指通过物理钢化法生产的钢化玻璃。

1.2 物理钢化法

将普通平板玻璃加热到玻璃的软化温度附近，然后令其快速冷却，从而使玻璃的机械强度和热稳定性大大提高的生产方法就是物理钢化法。物理钢化法有很多种，按冷却介质的不同可以分为气体钢化法、液体钢化法、雾钢化法和微粒钢化法等。

1.3 化学钢化法

通过化学方法改变玻璃表面的组成成分，提高玻璃表面压应力，大大提高玻璃的机械强度和热稳定性的生产方法就是化学钢化法。

1.4 钢化玻璃生产工艺流程

钢化玻璃生产工艺流程为：玻璃→切割→磨边→清洗干燥→钢化→包装。

2 钢化玻璃生产设备

钢化玻璃生产设备主要包括上片机、切割机、磨边机、清洗干燥机和双室钢化炉。

2.1 上片机

上片机主要用于玻璃的取片和传送。

2.2 切割机

玻璃采用皮带+气浮的传送方式，传送带将玻璃输送到切割台面定位块处，并通过一定的检测确定玻璃板的位置。支撑面覆盖毛毡。

切割桥由刚性抗扭曲好的金属制成，由伺服电机通过精确的传动装置驱动。切割刀头的动作包括X/Y/Z和刀头旋转等动作。切割刀头的高度和压力应根据玻璃情况自动调整，切割刀油自动注入到切割刀轮上。

除膜头和切割头共用一个桥架，除膜轮由马达驱动，并且具有除膜除尘装置。除膜轮的高度能够根据磨轮大小和玻璃厚度自动调整，除膜压力可以自动调整。切割机能够自动检测玻璃的原片尺寸、玻璃厚度，准确识别玻璃位置。

2.3 磨边机

磨边机主要用于加工直线平板玻璃平行双边，可对玻璃进行圆弧边、平直边等形状的边作磨削和抛光加工，也可修磨安全角。采用PLC控制触摸式人机操作界面，既可自动操作，也可手动操作、选择。输入了加工速度和加工宽度参数后，机器将自动完成其加工参数的调整，并显示调整后的参数。

2.4 清洗干燥机

清洗干燥机采用人机界面全自动控制系统，一切所需数据都可在控制面上看到，方便明了。整台设备由输送系统、进片段、清洗段、风干段、出片段、风系统、水系统和电气控制系统等组成。

2.4.1 输送系统

输送系统采用胶辊输送。

2.4.2 进片段

进片段为一个独立的机架，上配有预淋部分，进片段两侧配有防护罩（防护罩为碳钢防护罩，油漆处理），进片段配有积水盘，保证进端胶辊浸入水中10 mm，实现胶辊自洁净的作用。

2.4.3 清洗段

清洗段有四组毛刷，喷头喷出的水可形成扇形。清洗部分包括预淋部分，它采用的是带平喷头的水管。

2.4.4 风干段

风干段有三对风刀，每对风刀都有上下风刀，风刀采用不锈钢材料。每把风刀的高低位置可以单独手动调整，风干段内部有钢板和隔音棉作隔音处理。

2.4.5 出片段

出片段为一个独立的机架，上配有三组检查灯，出片段两侧配有防护罩，防护罩为碳钢防护罩，油漆处理。

2.4.6 风系统

风机安装在隔音箱内，隔音箱四周装有隔音棉和多孔板，能起到隔音的效果。隔音棉有多孔板保护，防止灰尘污染风机。

2.4.7 水系统

水箱安装在架子下面，预淋部分一个水箱可使用洁净的自来水。清洗段配一个整体水箱，带有脚轮、手柄，可自由拖出清洗。

2.4.8 电气控制系统

电气控制系统包括一个控制柜，安装在设备的出端附近。

2.5 双室钢化炉

钢化炉是完成玻璃加热钢化过程的设备。玻璃的钢化过程如下：①在上片段将玻璃均匀的摆放整齐；②送入加热炉均匀加热，加热完毕后再送入风栅段急速冷却，以完成钢化；③输送到下片段由人工完成下片装箱。

双室钢化炉主要由放片台、预热炉、加热炉、冷却装置、下片台、风路系统和电气控制系统组成。

2.5.1 放片台

原片玻璃按照一定的方式摆放在放片台上，按下启动按钮后，辊道开始载着玻璃向前移动，触发过渡辊道附近的光电开关后，辊道停止转动，玻璃在此等待下一个命令。

2.5.2 预热炉

预热炉采用上部强制纯对流技术。玻璃进入预热炉时，预热炉的门打开，放片台输送辊道和预热炉中的陶瓷辊道同步转动，将玻璃送入预热炉中，然后，预热炉关闭炉门。玻璃在预热炉中由辊道带动，在设定的范围内做往复运动，玻璃受热快，并且均匀，加热质量比其他方法更好。同时，可以保证陶瓷辊道不弯曲，不变形，延长预热炉的使用寿命。

2.5.3 加热炉

加热炉的性能和配置与预热炉一样，即为上部强制纯对流技术。

2.5.4 冷却装置

冷却装置是由冷却风栅和输送辊道组成的。

2.5.5 下片台

下片台为一个水平辊道段，表面缠绕耐热仿伦绳。

2.5.6 风路系统

风路系统主要是由风机、送风管路和集风箱等组成的。

2.5.7 电气控制系统

电气控制系统主要包括上位计算机、PLC系统、变频驱动系统、风机变频器系统和加热控制系统等。

参考文献

[1]刘志海，胡桂萍.钢化玻璃发展现状及趋势[J].玻璃，2004，31（2）：49-52.

[2]许伟光.钢化玻璃的生产工艺与质量缺陷浅析[J].门窗，2009（10）：33-36.

[3]李玲利，汤跃庆，梅一飞.几种玻璃钢化方法的比较[J].玻璃，2008，35（2）：50-53.

〔编辑：白洁〕